EP0012746B1 - Telecopying process using a smectic liquid cristal cell and transceiver telecopier for application of said process - Google Patents
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- EP0012746B1 EP0012746B1 EP78900304A EP78900304A EP0012746B1 EP 0012746 B1 EP0012746 B1 EP 0012746B1 EP 78900304 A EP78900304 A EP 78900304A EP 78900304 A EP78900304 A EP 78900304A EP 0012746 B1 EP0012746 B1 EP 0012746B1
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- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/132—Thermal activation of liquid crystals exhibiting a thermo-optic effect
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
- H04N1/024—Details of scanning heads ; Means for illuminating the original
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- H04N1/02418—Details of scanning heads ; Means for illuminating the original for picture information pick up and reproduction
- H04N1/02427—Details of scanning heads ; Means for illuminating the original for picture information pick up and reproduction in different planes
Definitions
- the present invention relates to a transceiver facsimile machine, and more particularly a facsimile machine using a film of mesomorphic material having a smectic phase for the intermediate recording of a linear element of the document to be faxed, this intermediate recording then being projected onto a photosensitive surface.
- the device is designed to operate, both on transmission and on reception, coupled both to the ordinary telephone network and to high speed data transmission lines.
- the video signal resulting from the point by point and line by line analysis of the document to be faxed, is applied to an electrode having the shape of a fine point, which moves in the immediate vicinity of a sensitive paper to write a succession of points.
- Printing of the paper is obtained by various methods.
- the paper can be provided with an underlying conductive layer formed of carbon black or of an electrolyte; in the first case, a voltage applied to the tip generates a spark which pierces the paper and causes carbon black to appear; in the second case, the current from the tip causes the migration of colored metal ions to the surface of the paper.
- a heat-sensitive paper obtained by impregnation of fatty acid salts decomposable by heat, can also be used; the flow of current heats the tip and the metal released colors the paper.
- Other systems use the tip to deposit by Corona effect on a paper coated with a dielectric layer, point electrical charges which allow subsequent fixing of a coloring powder called "toner". All of these processes are ill-suited to reproducing halftones.
- the size of the point and the effects used limit the fineness of the points, therefore the definition of the document reproduced, to values of the order of 3 to 4 points per mm.
- thermooptic smectic liquid-crystals storage displays In a patent entitled: "Locally erasable thermooptic smectic liquid-crystals storage displays", filed in the USA on October 19, 1972 and issued on March 12, 1974 under number 3,796,999, FJ KAHN proposed to scan a film maintained in the smectic phase by a beam of infrared light modulated in intensity.
- the film is initially in an ordered structure, therefore transparent.
- the thermal energy communicated to the points of the film irradiated by the beam at its maximum intensity is sufficient to cause them to temporarily transit from the smectic phase into the isotropic liquid phase.
- the video signal thus modulates the diffusivity of the scanned points.
- This device provides an inscription with halftones and saves the use of a n electro-optical modulator. Nevertheless, obtaining high writing speeds entails the use of highly directive and very powerful infrared sources; such sources, as well as the beam deflectors which accompany them, also constitute bulky and costly members.
- the object of the present invention is to provide a fax machine which overcomes the drawbacks of the known art and which, while being both a transmitter and a receiver, is of low cost price and nevertheless allows reproduction of the documents transmitted with halftone and high definition, and possibly a high reproduction speed compatible with high speed data lines.
- the present invention uses an intermediate recording in a liquid crystal layer, a method which has the advantage, compared to direct recording methods, of allowing reproduction with a higher definition and halftones.
- the invention also proposes to perform this intermediate recording in a liquid crystal in the smectic phase, which makes it possible to obtain a contrast greater than that which a recording in a material in the nematic phase would provide.
- a recording in smectic phase is a recording with memory, property which does not exist for the recordings in nematic phase, was taken advantage, in one of the embodiments described, to obtain a very definition high of the reproduced document without having to resort to an important connection.
- the invention had to face the problem of intermediate registration in a smectic layer.
- the use of a laser to heat the layer point by point was difficult to envisage, for reasons of space, energy consumption and cost.
- This problem has been solved by using a method which consists in simultaneously heating a rectilinear segment of the smectic layer corresponding to a high number of discrete points by a voltage pulse applied to a heating resistor in contact with the layer; during the subsequent cooling of the latter, the control voltages corresponding to the different points, previously stored in a memory from the video signal received by the facsimile machine, are applied simultaneously to the entire segment.
- the invention also proposes to have a number of such segments end to end. and order them by multiplexing, in order to display an entire line with very high definition.
- the invention proposes to combine in a single optical device the linear liquid crystal cell intended for intermediate registration in the reception operation of the fax machine, and a photodetector array making it possible to read the document to be transmitted in the operation in emission, the passage from one operating mode to another being done by simple tilting of a plane mirror.
- FIG. 1 a schematic representation of the transceiver facsimile according to the invention.
- the liquid crystal cell 11 is shown in Figure 1 in a sectional view made perpendicular to its largest dimension. It has two transparent solid blades 20 and 21, parallel and separated from each other by two shims 210 and 201. The space provided between the blades 20 and 21 and the shims 210 and 201 is filled with a layer 3 of a mesomorphic material having a smectic phase. References 3i and 3ij relate to two transparent conductive deposits partially lining the internal faces of the blades 20 and 21 and acting respectively as one against electrode and heating resistance and the other as electrode.
- the cell 11 comprises at least one set of P electrodes and at least one heating resistor.
- glass or sapphire can be used to form the blades 20 and 21 and tin oxide (SnO 2 ) or indium (ln0 2 ), or a mixture of these two oxides, for conductive deposits 11 and 12.
- the strips 20 and 21 are spaced 10 to 20 ⁇ apart.
- Good results are obtained by using, as a mesomorphic material, compounds from the cyano-biphenyl family, alone or as a mixture, and in particular cyano-octyl-biphenyl (COB) corresponding to the formula which has a smectic phase A between 20 and 32.5 ° C and whose nematic-isotropic liquid transition takes place at 40 ° 5.
- COB cyano-octyl-biphenyl
- a thermostatic device maintains, if necessary, the mesomorphic material, in the absence of current in the heating element or resistors, at a temperature slightly lower than the smectic-nematic transition temperature.
- the surfaces of the conductive deposits and of the blades in contact with the mesomorphic material can be treated by known methods to allow spontaneous, but relatively slow, return of the latter in the transparent ordered phase; it is possible in particular to use suitable surfactants, in particular the product known under the name of “Silane which is of widespread use and is perfectly suitable when the mesomorphic material is the COB mentioned above.
- the light source 100 is for example a source with a straight filament, arranged perpendicular to the plane of FIG. 1.
- the capacitor 102 forms the image of the source 100 in the plane of the diaphragm 103.
- the plane mirror 133 may have its reflecting surface directed either towards the photosensitive surface 14 (position “reception shown in solid lines in FIG. 1), or towards the positioning means 15 to the document to be photocopied (position“ emission represented in dotted lines), so as to project into the plane of the either of these surfaces the image of the diaphragm slot 103 provided by the lens 131.
- the capacitor 102 has a relatively small digital aperture, f / 6 or f / 8 for example.
- the digital aperture of the lens 131 is determined by the diaphragm 132, the aperture of which is linked to the position of the mirror 133.
- the aperture of the diaphragm 132 is just sufficient to allow passage the light flux emanating from the capacitor 102 after crossing the diaphragm 103, in the absence of any scattering caused by the cell 11.
- the diaphragm 132 is wide open, so as to leave lens 131 work at full aperture.
- the photosensitive surface 14 may consist of a paper coated with a silver emulsion, for example a hot-developing paper. It can also be a layer of a photoconductive material, selenium or zinc oxide for example, used according to techniques known in electrostatic photocopying.
- the device for developing, fixing and possibly transferring recorded information a device which belongs to the known art, has not been shown in FIG. 1.
- the linear mosaic of detectors 12 is arranged symmetrically at layer 3 with respect to the semi-transparent mirror 130 and is thus, when the plane mirror 133 is in the "emission" position, in the conjugate plane of the document to be photocopied maintained by the positioning means 15.
- Figures 2 to 5 relate to a first embodiment of the device shown in Figure 1, more specifically intended to work with a conventional telephone network provided with an information compression device.
- the essential characteristic of this first example is that a set of P lines of the document to be faxed is read and written in parallel.
- FIGS. 2a, 2b and 2c show the constitution of the cell 11 and respectively represent the external face, of the blade 20, the internal face of this same blade 1 and the internal face of the blade 21.
- the external face of the blade 20, which constitutes the external part of the cell directed towards the light source 100 comprises an opaque coating 200, constituted by a metallic deposit, in which is formed a rectilinear slot 103 leaving the surface of the transparent blade bare and which constitutes the diaphragm slot previously mentioned and designated under the same reference in figure 1.
- FIG. 2b shows the configuration of the transparent conductive deposit 31 deposited on the internal face of the blade 20, to constitute a single heating resistor; this deposit forms an elongated strip, of dimensions slightly greater than those of the slot 103 disposed on the other face of the blade (shown in punctuated lines in FIG. 2a) which it completely covers.
- One of the ends of the deposit 31 is connected to ground, the other receives the pulses I C1 delivered by a single output of the generator 190.
- FIG. 2c shows the configuration of the transparent conductive deposits 311, 312 ... 31P which constitute the single set of P identical electrodes lining the internal face of the blade 21.
- the position occupied by the slot 103 when the cell is assembled has been shown in dotted lines to allow the respective positions in the cell of slot 103, of the heating resistance against electrode 31 and of electrodes 311 to 31 P to be located. It can be seen that these electrodes line the entire length of the surface located opposite the heating resistance, and have substantially the same length as the latter. They simultaneously receive from the serial-parallel converter 182 the control voltage pulses V C1 , V c2 , ... V c p.
- FIG. 3 shows the arrangement, in this first embodiment, of the linear mosaic of detectors 12, and of the reading control generator 170 which is associated with it.
- the mosaic 12 comprises P identical aligned photo-conductive detectors 121, 122, ... 12P, or as many elements as there are electrodes 311, ..., 31 P in the cell 11.
- the punctuated lines represent the magnification image 1 of the diaphragm slot 103, projected in the plane 15 by the lens 131 and reprojected by this same lens and the semi-transparent mirror 130, in the plane of the linear mosaic 12.
- the sensitive surfaces of the detectors are aligned to cover the entire image.
- the control generator 170 comprises a voltage source E, connected to a common terminal of the detectors, P switches I 1 , I 2 , ..., I P each allow to connect to ground, by the channel of a resistance of common load R, the other terminal of the detector corresponding to a control block C triggering, as a function of the signal received from the logic block 16, the momentary closing successively of each switch.
- the read signal taken upstream of the resistor R, is sent to the input of the amplifier 171.
- the logic block 16 Putting on position “emission of the logic block 16 causes the triggering of a heating pulse applied to the heating resistor 31; the heat released temporarily carries the layer 3 of mesomorphic material from the smectic phase to the isotropic liquid phase; during the subsequent return of layer 3 to the smectic phase, the logic block 16 triggers, via circuits 181 and 182, P identical control voltage pulses, of maximum value, which are applied to P electrodes 311 ... 31 P of the cell and cause the uniform orientation, for an indefinite time, of the layer 3. The cell 11 is then uniformly transparent.
- the logic block 16 has put the modulator 104 at a standstill in a position allowing the light coming from the source 100, opened the diaphragm as much as possible 132, put the mirror 133 in the "emission" position, then triggered the scanning. of the document arranged at 15 by starting either the motor 106 or the motor 135 depending on the version chosen.
- the light segment thus formed illuminates the upper left corner of the document to be faxed and sweeps it in a continuous movement in the direction "lines" from left to right in the direction indicated by the arrow f i .
- the logic block 16 starts the stepping motor 151 which moves the positioning means 15 in the direction indicated by the arrow F 1 (direction "colonhes") by a length equal to that of the light line, then reverse the movement of the 106 or 135 motors; the scanning "lines then starts in the opposite direction, in the direction indicated by the arrow F 2 .
- the two alternating movements continue until the light line has swept the entire page.
- Putting the logic block 16 in the “reception” position causes the diaphragm 132 to close on the minimum opening and puts the mirror 133 in the “reception” position.
- a “start of reading” pulse supplied by the reading facsimile machine starts the motor 105 of the mechanical modulator 104 and the motors 106 or 135 enabling the photosensitive surface 14 to be scanned.
- the generator 190 sends into the resistor 31, at the frequency 1 / t l , a heating pulse of duration t 1 / r (where r is greater than unity) which, causing the layer 3 to pass from the smectic phase to the phase isotropic liquid, erases all previously recorded information.
- the converter 182 simultaneously applies each of the P pulses previously stored in memory to the P electrodes 311, ..., 31P, which thus receive control voltages respectively proportional to the signals delivered by the detectors 121, 122, ..., 12P of mosaic 12 of the sending fax machine.
- These pulses are applied at the frequency 1 / t 1 for a duration: mt l / r (m being greater than unity and less than r).
- the counter-electrode and heating resistor 31 then being grounded, the electrodes generate, in the corresponding elements of the mesomorphic layer 3 which all pass from the liquid phase to the smectic phase, electric fields proportional to the voltage applied to the corresponding electrode; a field lower than a threshold value involves the return to a disordered smectic structure, therefore diffusing, and the maximum field the return to an ordered structure, therefore transparent.
- the linear cell 11 thus reproduces, in the form of variations in the diffusion coefficient, the variations in brightness of the column element of the transmitted document as they are measured by the mosaic 12 of the transmitting facsimile machine. These variations in the diffusion coefficient remain until erased by the next heating pulse.
- the mechanical modulator 104 unmasks the light source 100, which illuminates the diaphragm slot 103. Those of the elements of layer 3 which are in the ordered smectic phase, therefore non-diffusing, do not modify the path of the incident light beam, which passes in its entirety through the diaphragm 132; the photosensitive layer 14 receives for these points the maximum illumination.
- the light pulses which also repeat at a frequency 1 / t I , have a duration (r - m - 1) t 1 / r.
- Each light pulse allows the recording by the photosensitive surface of a column segment comprising P points.
- N L pulses P consecutive lines of the transmitted document were thus recorded.
- a line synchronization signal from the transmitter triggers the stepping motor 143, which advances the photosensitive surface 14 by a length equal to that of the image of the P points forming the column segment.
- the scanning motors 106 or 135 then reverse their direction of travel, for recording the following P lines. Contrary to what is shown in FIG. 1, the displacement of the photosensitive surface 14 takes place in a direction perpendicular to the plane of the figure.
- Figures 5 and 6 relate to a second embodiment of the invention, for obtaining a transmitted document having a definition as high as the first, but with a higher speed.
- This device is designed to be coupled to a high speed data transmission line.
- the cell 11 in FIG. 1 is designed to display an entire line of the transmitted document and its control, as well as that of the linear mosaic of detectors 12, is carried out by multiplexing.
- the 12 detectors 211 to 214, 221 to 224 and 231 to 234 are aligned, regularly spaced, to cover the image of the diaphragm slot 103, supplied, as in the first version, by the lens 131 and the semi-mirror transparent 130.
- the first terminals of the photoconductors of the same assembly 211 to 214, 221 to 224 or 231 to 234 are interconnected; they are connected by three separate lines to the same pole of a voltage generator E 1 by the channel of three switches J 1 , J 2 and J 3 , electrically controlled by a control block C 1 , controlled by the signal from the logic block 16.
- the switches J 1 , J 2 , J 3 , the generator E 1 and the control block C 1 are part of the control generator 170; Also included are four other switches J 1 , J 2 , J 3 and J 4 , also electrically controlled by the block C 1 , and a common load resistor R 1 .
- the second terminals of the row 1 photo-conductors of each set namely the photo-conductors 211, 221 and 213 are interconnected and flow on the resistor R 1 through the channel of the switch J 1 ; the same goes for the second terminals of the photoconductors of rank 2: 212, 222 and 232 by the channel of the switch J 2 , those of the photoconductors of rank 3: 213, 223 and 233 by the channel of the switch J 3 and those of rank 4: 214, 224 and 234 through the channel of switch J 4 .
- the signal read by the photoconductors is taken from the upstream terminal of the resistor R 1 and sent to the input of the amplifier 171.
- the linear mosaic 12 makes it possible to read point by point the whole of this same line.
- the block Ci now closed the only switch J 1 , commands the closing, during equal time intervals, successively of the switches J 1 , J 2 , J 3 and J 4 .
- the same sequences are reproduced with J 2 closed and J 1 , J 3 open, then J 3 closed and J 1 , J 2 open, so that all of the photoconductors of the mosaic flow successively through the resistor R 1 .
- Reading to the next line is then carried out either by moving the image of the diaphragm slot 103 by a step-by-step movement of the motors 104 or 135, or by moving the document itself by a stepping movement of the motor 151; in this case, contrary to what is shown in FIG. 1, the translation of the positioning means 15 takes place in the plane of the figure, parallel to the common optical axis of the objectives 102 and 131. As soon as the translation is carried out , the same reading cycle of the photo-detectors of the mosaic 12 is repeated. These alternating actions: point-by-point reading of a line-translation to the next line, are repeated until the page is fully read.
- FIGS. 7a and 7b relate to the receiving part of the facsimile machine and respectively show the arrangement of the heating resistors and the electrodes on the internal faces of the blades 20 and 21, as well as the diagram of the connections intended to control them.
- FIG. 7a represents, in a simplified version, the configuration of the transparent conductive deposits arranged on the internal face of the blade 20.
- Each resistor has one of its terminals connected to ground; the three other terminals lead to three separate lines 301, 302 and 303, conveying the heating pulses I C1 , I C2 and I C3 coming from the heating pulse generator 190.
- FIG. 7b represents, still in the same simplified version, the transparent conductive deposits arranged on the internal face of the blade 21 to act as electrodes 3ij.
- the resistors 31, 32 and 33 which make them opposite have been, in this same figure, represented in punctuated lines.
- the electrodes of the same set, for example the electrodes 321 to 324, are arranged opposite the same resistance in this case the electrode 32.
- the dimensions and the pitch of the electrodes are identical to the dimensions and to the not sensitive surfaces of the photo-detectors comprising the linear mosaic, represented by FIG. 6.
- the row j electrodes of the 3 sets: 31j, 32j and 33j are connected to a common line 34j, connected to one of the output terminals of the series-parallel converter 182 to receive the control voltage pulses V cj ; thus the three row 3 electrodes: 313, 323 and 333 are connected to the single line 343 to receive the pulses V c3 .
- the inscription of a row of row n on the photosensitive surface 14 is carried out as follows.
- the starting point will be the moment when the row of rank n - 1, entered in cell 11 in the form of P x Q separate points (i.e. 12 points in the case of the simplified version described in Figures 6, 7a and 7b ) has just been projected onto the surface 14.
- the heating pulses I C1 , I C2 , I C3 all have the same duration t, and follow one another at the frequency 1 / t ,.
- the heat given off by each pulse in the corresponding resistor momentarily carries the adjacent portion of layer 3 in the isotropic phase and erases the information which was previously recorded there.
- the duration t, of the first heating pulse Here applied to the resistor 31 is used to move the spacing between two consecutive lines or the image projected on the surface 14 by a step-by-step movement of the motors 106 to 135, or the photosensitive surface 14 itself by a step-by-step movement of the motor 143, according to the chosen version of the device. While the second heating pulse I C2 is applied to the resistor 32, the series-parallel converter 182 simultaneously applies, for a time t 1 , to the four lines 341 to 344 the control voltage pulses V C1 to V C4 , which are, in order, the first four pulses sampling the video signal corresponding to the start of line n.
- V C1 for example
- V C1 the same signal, V C1 for example, is thus applied to three different electrodes: 311, 321 and 331; but only the voltage applied to the electrode 311 modifies the optical properties of the adjacent portion of the layer 3; indeed, only the portion of the layer 3 facing the resistor 31 is in the stage of cooling from the liquid phase to the smectic phase.
- the first four signals are thus recorded only in the portions of layer 3 comprised between the heating resistor 31 and the electrodes 311 to 314.
- the recording is done in the form of variations in the diffusion coefficient, the diffusion being d 'all the more pronounced as the control voltage pulse is weaker and is maintained as long as the element is not again brought to the liquid phase.
- the modulator 104 lets the source 100 appear for a sufficient time t 2 to allow the photo-sensitive layer 14 to record the line n intermediately displayed by the cell 11. An identical cycle is then repeated for the recording of the row of rank n + 1.
- P 48 electrodes of 65 ⁇ m by 25 ⁇ m, spaced from each other by 5 ⁇ m.
- the total duration of inscription of a line is 19 ms, that is to say 23 s for the inscription of a page.
- a source of tungsten filament lamp whose power is of the order of 50 watts can be used for source 100.
- the average power dissipated by the resistive elements of the cell is around 30 mwatts.
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Abstract
Description
La présente invention concerne un télécopieur émetteur-récepteur, et plus particulièrement un télécopieur utilisant un film d'un matériau mésomorphe présentant une phase smectique pour l'enregistrement intermédiaire d'un élément linéaire du document à télécopier, cet enregistrement intermédiaire étant ensuite projeté sur une surface photosensible. Le dispositif est conçu pour fonctionner, tant à l'émission qu'à la réception, couplé aussi bien au réseau téléphonique ordinaire qu'à des lignes de transmission de données à grand débit.The present invention relates to a transceiver facsimile machine, and more particularly a facsimile machine using a film of mesomorphic material having a smectic phase for the intermediate recording of a linear element of the document to be faxed, this intermediate recording then being projected onto a photosensitive surface. The device is designed to operate, both on transmission and on reception, coupled both to the ordinary telephone network and to high speed data transmission lines.
La quasi-totalité des télécopieurs actuellement utilisés procèdent par enregistrement direct. Le signal vidéo, résultant de l'analyse point par point et ligne par ligne du document à télécopier, est appliqué à une électrode ayant la forme d'une fine pointe, qui se déplace au voisinage immédiat d'un papier sensible pour y écrire une succession de points. L'impression du papier est obtenue par différents procédés. Le papier peut être muni d'une couche conductrice sous jacente formée de noir de carbone ou d'un électrolyte ; dans le premier cas, une tension appliquée à la pointe engendre une étincelle qui perce le papier et fait apparaître le noir de carbone ; dans le second cas, le courant issu de la pointe entraîne la migration à la surface du papier d'ions métalliques colorés. Un papier thermo-sensible, obtenu par imprégnation de sels acides gras décomposables par la chaleur, peut être également utilisé ; le passage du courant échauffe la pointe et le métal libéré colore le papier. D'autres systèmes utilisent la pointe pour déposer par effet Corona sur un papier enduit d'une couche diélectrique, des charges électriques ponctuelles qui permettent de fixer ultérieurement une poudre colorante appelée « toner ». Tous ces procédés sont mal adaptés à la reproduction des demi-teintes. En outre, la dimension de la pointe et les effets utilisés limitent la finesse des points donc la définition du document reproduit, à des valeurs de l'ordre de 3 à 4 points par mm.Almost all of the fax machines currently in use use direct registration. The video signal, resulting from the point by point and line by line analysis of the document to be faxed, is applied to an electrode having the shape of a fine point, which moves in the immediate vicinity of a sensitive paper to write a succession of points. Printing of the paper is obtained by various methods. The paper can be provided with an underlying conductive layer formed of carbon black or of an electrolyte; in the first case, a voltage applied to the tip generates a spark which pierces the paper and causes carbon black to appear; in the second case, the current from the tip causes the migration of colored metal ions to the surface of the paper. A heat-sensitive paper, obtained by impregnation of fatty acid salts decomposable by heat, can also be used; the flow of current heats the tip and the metal released colors the paper. Other systems use the tip to deposit by Corona effect on a paper coated with a dielectric layer, point electrical charges which allow subsequent fixing of a coloring powder called "toner". All of these processes are ill-suited to reproducing halftones. In addition, the size of the point and the effects used limit the fineness of the points, therefore the definition of the document reproduced, to values of the order of 3 to 4 points per mm.
Par ailleurs, il est connu d'utiliser des films minces de matériaux mésomorphes, également connus sous le nom de cristaux liquides, pour afficher des informations transmises sous la forme d'un signal vidéo.Furthermore, it is known to use thin films of mesomorphic materials, also known as liquid crystals, to display information transmitted in the form of a video signal.
Ainsi, il a été proposé, dans un brevet intitulé « Dispositif de visualisation pour récepteur de télévision déposé en France le 6 Août 1970 par RCA Corporation et publié sous le n° 2.057.035. d'utiliser dans un système de téléreprographie une cellule linéaire contenant un matériau cristal liquide en phase nématique. Le document à transmettre est analysé ligne par ligne par un tube Vidicon. A la réception, le signal vidéo ainsi transmis est mis en mémoire ligne après ligne, les N signaux correspondant aux N points d'une ligne étant appliqué simultanément aux N éléments de la cellule dont ils modulent la diffusivité pendant que sont stockés les signaux correspondant à la ligne suivante. L'image de la cellule, éclairée par une source lumineuse est projetée sur une surface photosensible. L'inscription dans le matériau cristal lecture et sa projection sur la surface photosensible sont ainsi simultanées.Thus, it has been proposed in a patent entitled "Display device for television receiver filed in France on August 6, 1970 by RCA Corporation and published under the number 2.057.035. to use in a telereprography system a linear cell containing a liquid crystal material in nematic phase. The document to be transmitted is analyzed line by line by a Vidicon tube. On reception, the video signal thus transmitted is put in memory line after line, the N signals corresponding to the N points of a line being applied simultaneously to the N elements of the cell whose diffusivity they modulate while the signals corresponding to the next line. The image of the cell, lit by a light source, is projected onto a photosensitive surface. The inscription in the reading crystal material and its projection on the photosensitive surface are thus simultaneous.
Dans un brevet intitulé : « Locally erasable thermooptic smectic liquid-crystals storage displays », déposé aux U.S.A. le 19 octobre 1972 et délivré le 12 Mars 1974 sous le numéro 3.796.999, F. J. KAHN a proposé de balayer un film maintenu en phase smectique par un faisceau de lumière infra-rouge modulé en intensité. Le film est initialement en structure ordonnée, donc transparent. L'énergie thermique communiquée aux points du film irradiés par le faisceau sous son intensité maximale est suffisante pour les faire transiter temporairement de la phase smectique dans la phase liquide isotrope. En revenant rapidement à la température initiale correspondant à la phase smectique, ces points prennent une structure macroscopiquement désordonnée, dite en conique focale, qui est diffusante. L'information ainsi enregistrée dans le film reste stable pendant plusieurs heures ; pour l'effacer, le film est porté à nouveau en phase liquide, puis refroidi lentement jusqu'à la phase smectique où il reprend une structure ordonnée transparente. Le dispositif se prête mal à l'inscription de demi-teintes, et une partie importante de l'énergie du faisceau lumineux est perdue dans le modulateur.In a patent entitled: "Locally erasable thermooptic smectic liquid-crystals storage displays", filed in the USA on October 19, 1972 and issued on March 12, 1974 under number 3,796,999, FJ KAHN proposed to scan a film maintained in the smectic phase by a beam of infrared light modulated in intensity. The film is initially in an ordered structure, therefore transparent. The thermal energy communicated to the points of the film irradiated by the beam at its maximum intensity is sufficient to cause them to temporarily transit from the smectic phase into the isotropic liquid phase. By rapidly returning to the initial temperature corresponding to the smectic phase, these points take on a macroscopically disordered structure, known as a focal conic, which is diffusing. The information thus recorded in the film remains stable for several hours; to erase it, the film is brought back to the liquid phase, then cooled slowly until the smectic phase where it resumes an ordered transparent structure. The device does not lend itself well to writing halftones, and a significant part of the energy of the light beam is lost in the modulator.
Dans le brevet français intitulé : « Dispositif de reproduction d'images en noir et blanc utilisant un matériau présentant une phase smectique et système de télétransmission et téléreprographie mettant en oeuvre ce dispositif ", déposé par la Demanderesse le 14 Juin 1974 et délivré le 13 Février 1976 sous le numéro 2.275.087, il a été proposé d'enserrer le film en phase smectique entre deux électrodes transparentes, entre lesquelles est appliqué le signal vidéo. Un faisceau infra-rouge d'intensité constante balaie la couche en synchronisme avec ce signal. Les points balayés sont ainsi soumis, lors de leur refroidissement de la phase liquide à la phase smectique à un champ électrique d'intensité variable. La restructuration du film en structure ordonnée, nulle en l'absence de champ, est d'autant plus prononcée que ce dernier est plus intense. Le signal vidéo module ainsi la diffusivité des points balayés. Ce dispositif fournit une inscription avec demi-teintes et économise l'emploi d'un modulateur électro-optique. Néanmoins, l'obtention de vitesses d'inscriptions élevées entraîne la mise en oeuvre de sources infrarouges hautement directives et très puissantes ; de telles sources, ainsi que les déviateurs de faisceau qui les accompagnent, constituent en outre des organes encombrants et coûteux.In the French patent entitled: "Device for reproducing black and white images using a material having a smectic phase and teletransmission and telereprography system using this device " , filed by the Applicant on June 14, 1974 and issued on February 13 1976 under number 2.275.087, it was proposed to enclose the film in the smectic phase between two transparent electrodes, between which the video signal is applied. An infra-red beam of constant intensity scans the layer in synchronism with this signal The scanned points are thus subjected, during their cooling from the liquid phase to the smectic phase to an electric field of variable intensity. The restructuring of the film into an ordered structure, zero in the absence of field, is all the more pronounced that the latter is more intense. The video signal thus modulates the diffusivity of the scanned points. This device provides an inscription with halftones and saves the use of a n electro-optical modulator. Nevertheless, obtaining high writing speeds entails the use of highly directive and very powerful infrared sources; such sources, as well as the beam deflectors which accompany them, also constitute bulky and costly members.
Dans ce même brevet, il est également proposé d'utiliser l'effet mémoire présenté par le dispositif de reproduction d'images pour une application à la téléreprographie. L'enregistrement du document transmis est alors indirect et effectué en deux étapes : dans une première étape une page entière du document est affichée dans la couche smectique, puis, dans une deuxième étape, projetée sur une surface photosensible. Toutefois, le dispositif ci-dessus décrit, s'il permet d'obtenir une excellente définition du document transmis, met en oeuvre, comme déjà signalé un matériel encombrant et coûteux. De plus, il se prête difficilement au couplage avec la partie émetteur indispensable à tout dispositif de télécopie.In this same patent, it is also proposed to use the memory effect presented by the image reproduction device for an application to telereprography. The recording of the transmitted document is then indirect and carried out in two stages: in a first stage an entire page of the document is displayed in the smectic layer, then, in a second step, projected onto a photosensitive surface. However, the device described above, if it makes it possible to obtain an excellent definition of the transmitted document, implements, as already indicated, bulky and expensive equipment. In addition, it hardly lends itself to coupling with the transmitter part essential to any facsimile device.
Enfin, il est également connu de commander par multiplexage une cellule d'affichage à cristal liquide. A titre d'exemple, dans un brevet intitulé « Procédé et dispositif utilisant un effet thermo-optique dans un cristal liquide pour la reproduction d'images en temps réel et sans mémoire » déposé par la Demanderesse le 21 Novembre 1974 et publié sous le N° 2.292.253, est décrit un dispositif permettant d'échauffer sélectivement une couche de cristal liquide nématique grâce à une matrice de résistances commandées par multiplexage.Finally, it is also known to control a liquid crystal display cell by multiplexing. For example, in a patent entitled "Method and device using a thermo-optical effect in a liquid crystal for the reproduction of images in real time and without memory" filed by the Applicant on November 21, 1974 and published under the N ° 2.292.253, a device is described making it possible to selectively heat a layer of nematic liquid crystal by means of a matrix of resistors controlled by multiplexing.
L'objet de la présente invention est de proposer un télécopieur palliant les inconvénients de l'art connu et qui, tout en étant à la fois émetteur et récepteur, soit de prix de revient peu élevé et permette néanmoins une reproduction des documents transmis avec des demi-teintes et une définition élevée, ainsi qu'éventuellement une vitesse de reproduction élevée compatible avec les lignes de transmission de données à grand débit.The object of the present invention is to provide a fax machine which overcomes the drawbacks of the known art and which, while being both a transmitter and a receiver, is of low cost price and nevertheless allows reproduction of the documents transmitted with halftone and high definition, and possibly a high reproduction speed compatible with high speed data lines.
Pour atteindre ce résultat, la présente invention utilise un enregistrement intermédiaire dans une couche de cristal liquide, procédé qui présente l'avantage, par rapport aux procédés à enregistrement direct, de permettre une reproduction avec une définition plus élevée et des demi-teintes.To achieve this result, the present invention uses an intermediate recording in a liquid crystal layer, a method which has the advantage, compared to direct recording methods, of allowing reproduction with a higher definition and halftones.
L'invention propose également d'effectuer cet enregistrement intermédiaire dans un cristal liquide en phase smectique, ce qui permet d'obtenir un contraste supérieur à celui que fournirait un enregistrement dans un matériau en phase nématique. En outre, le fait qu'un enregistrement en phase smectique est un enregistrement à mémoire, propriété qui n'existe pas pour les enregistrements en phase nématique, a été mis à profit, dans un des exemples de réalisation décrits, pour obtenir une définition très élevée du document reproduit sans pour autant avoir recours à une connectique importante.The invention also proposes to perform this intermediate recording in a liquid crystal in the smectic phase, which makes it possible to obtain a contrast greater than that which a recording in a material in the nematic phase would provide. In addition, the fact that a recording in smectic phase is a recording with memory, property which does not exist for the recordings in nematic phase, was taken advantage, in one of the embodiments described, to obtain a very definition high of the reproduced document without having to resort to an important connection.
Ceci étant, l'invention avait à faire face au problème de l'inscription intermédiaire dans une couche smectique. L'utilisation d'un laser pour échauffer la couche point par point était difficilement envisageable, pour des raisons d'encombrement, de consommation énergétique et de coût. Ce problème a été résolu en utilisant un procédé qui consiste à échauffer simultanément un segment rectiligne de la couche smectique correspondant à un nombre élevé de points discrets par une impulsion de tension appliquée à une résistance chauffante en contact avec la couche ; lors du refroidissement subséquent de cette dernière, les tensions de commande correspondant aux différents points, précédemment stockés dans une mémoire à partir du signal vidéo reçu par le télécopieur, sont appliquées simultanément à l'ensemble du segment. L'invention propose également de disposer bout à bout un certain nombre de tels segments. et de les commander par multiplexage, afin d'afficher une ligne entière avec une très haute définition.This being the case, the invention had to face the problem of intermediate registration in a smectic layer. The use of a laser to heat the layer point by point was difficult to envisage, for reasons of space, energy consumption and cost. This problem has been solved by using a method which consists in simultaneously heating a rectilinear segment of the smectic layer corresponding to a high number of discrete points by a voltage pulse applied to a heating resistor in contact with the layer; during the subsequent cooling of the latter, the control voltages corresponding to the different points, previously stored in a memory from the video signal received by the facsimile machine, are applied simultaneously to the entire segment. The invention also proposes to have a number of such segments end to end. and order them by multiplexing, in order to display an entire line with very high definition.
Enfin, l'invention propose d'associer dans un même dispositif optique la cellule linéaire de cristal liquide destinée à l'inscription intermédiaire dans le fonctionnement en réception du télécopieur, et une barrette de photodétecteurs permettant de lire le document à transmettre dans le fonctionnement en émission, le passage d'un mode de fonctionnement à l'autre se faisant par simple basculement d'un miroir plan.Finally, the invention proposes to combine in a single optical device the linear liquid crystal cell intended for intermediate registration in the reception operation of the fax machine, and a photodetector array making it possible to read the document to be transmitted in the operation in emission, the passage from one operating mode to another being done by simple tilting of a plane mirror.
D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront clairement dans la description ci-dessous, présentée à titre d'exemple non limitatif. Les figures annexées représentent :
- Figure 1 : une vue schématique du télécopieur suivant l'invention ;
- Figures 2a, 2b, 2c : la constitution des moyens d'affichage intermédiaires, constitués par une cellule à matériau mésomorphe dans un premier exemple de réalisation selon l'invention, à savoir respectivement, une fente-diaphragme déposée sur la face externe d'une des lames de la cellule, une résistance chauffante transparente disposée sur la face interne de cette même lame, et P électrodes transparentes disposées sur la face interne de l'autre lame ;
- Figure 3 : l'agencement de P détecteurs constituant une mosaïque linéaire de détecteurs et du générateur de commande associé à cette mosaïque, dans ce premier exemple de réalisation selon l'invention ;
- Figure 4 : un schéma montrant comment s'effectue la lecture d'une page de document à télécopier dans ce premier exemple de réalisation selon l'invention ;
- Figure 5 : un diagramme montrant la synchronisation des impulsions de tension de commande, de chauffage et de lumière dans ce premier exemple de réalisation selon l'invention :
- Figure 6 : l'agencement de P x Q détecteurs constituant une mosaïque linéaire de détecteurs et du générateur de commande de lecture par multiplexage associé à cette mosaïque dans un second exemple de réalisation selon l'invention ;
- Figures 7a et 7b : la constitution de la cellule d'affichage, à savoir les dispositions respectives de Q résistances chauffantes et de P x Q électrodes, et des moyens de commande par multiplexage qui leur sont associés, dans ce même second exemple de réalisation selon l'invention.
- Figure 1: a schematic view of the facsimile machine according to the invention;
- Figures 2a, 2b, 2c: the constitution of the intermediate display means, constituted by a cell with mesomorphic material in a first embodiment according to the invention, namely respectively, a diaphragm slot deposited on the external face of a blades of the cell, a transparent heating resistor arranged on the internal face of this same blade, and P transparent electrodes disposed on the internal face of the other blade;
- Figure 3: the arrangement of P detectors constituting a linear mosaic of detectors and of the command generator associated with this mosaic, in this first example of embodiment according to the invention;
- FIG. 4: a diagram showing how a page of document to be faxed is read in this first exemplary embodiment according to the invention;
- Figure 5: a diagram showing the synchronization of the control voltage, heating and light pulses in this first exemplary embodiment according to the invention:
- FIG. 6: the arrangement of P × Q detectors constituting a linear mosaic of detectors and of the reading control generator by multiplexing associated with this mosaic in a second exemplary embodiment according to the invention;
- Figures 7a and 7b: the constitution of the display cell, namely the respective arrangements of Q heating resistors and P x Q electrodes, and of the multiplexing control means associated with them, in this same second embodiment according to the invention.
On peut voir sur la figure 1 une représentation schématique du télécopieur émetteur-récepteur suivant l'invention.We can see in Figure 1 a schematic representation of the transceiver facsimile according to the invention.
Ce dispositif comporte en tant qu'organes optiques et optoélectroniques :
- - des moyens d'éclairement comprenant une source lumineuse rectiligne 100. un
réflecteur 101. un condensateur 102 et une rente-diaphragme 103 ; - - des moyens d'affichage linéaire intermédiaire constitués par la cellule à cristal liquide 11. disposée au voisinage immédiat du diaphragme 103 ;
- - une mosaïque linéaire de photodétecteurs 12, de dimensions identiques à celles de la fente diaphragme 103 ;
- - des moyens de projection comprenant un miroir plan fixe et semi-transparent 130, un objectif de
projection 131 muni d'un diaphragme variable 132 etun miroir plan 133, mobile autour d'unaxe 134 perpendiculaire au plan de la figure ; - - une surface photosensible mobile 14 ;
- - des moyens de positionnement 15 du document à photocopier.
- - lighting means comprising a rectilinear
light source 100. areflector 101. a capacitor 102 and adiaphragm annuity 103; - - Intermediate linear display means constituted by the liquid crystal cell 11. disposed in the immediate vicinity of the
diaphragm 103; - - A linear mosaic of
photodetectors 12, of dimensions identical to those of thediaphragm slot 103; - - projection means comprising a fixed and
semi-transparent plane mirror 130, aprojection lens 131 provided with avariable diaphragm 132 and aplane mirror 133, movable around anaxis 134 perpendicular to the plane of the figure; - - a movable
photosensitive surface 14; - - Positioning means 15 of the document to be photocopied.
La cellule à cristal liquide 11 est représentée sur la figure 1 selon une vue en coupe effectuée perpendiculairement à sa plus grande dimension. Elle comporte deux lames solides transparentes 20 et 21, parallèles et séparées l'une de l'autre par deux cales d'épaisseur 210 et 201. L'espace ménagé entre les lames 20 et 21 et les cales 210 et 201 est rempli par une couche 3 d'un matériau mésomorphe présentant une phase smectique. Les références 3i et 3ij sont relatives à deux dépôts conducteurs transparents garnissant partiellement les faces internes les lames 20 et 21 et faisant respectivement office l'un de contre électrode et de résistance chauffante et l'autre d'électrode. La cellule 11 comporte au moins un ensemble de P électrodes et au moins une résistance chauffante.The liquid crystal cell 11 is shown in Figure 1 in a sectional view made perpendicular to its largest dimension. It has two transparent
A titre d'exemple, on peut utiliser du verre ou du saphir pour constituer les lames 20 et 21 et de l'oxyde d'étain (SnO2) ou d'indium (ln02), ou un mélange de ces deux oxydes, pour les dépôts conducteurs 11 et 12. Les lames 20 et 21 sont espacées de 10 à 20 µ. On obtient de bons résultats en utilisant comme matériau mésomorphe des composés de la famille des cyano-biphényls, seuls ou en mélange, et notamment le cyano-octyl-biphenyl (C. O. B.) répondant à la formule
La source lumineuse 100 est par exemple une source à filament rectiligne, disposée perpendiculairement au plan de la figure 1. Le condensateur 102 forme l'image de la source 100 dans le plan du diaphragme 103. Le miroir plan 133 peut avoir sa surface réfléchissante dirigée soit vers la surface photosensible 14 (position « réception représentée en traits pleins sur la figure 1), soit vers les moyens de positionnement 15 au document à photocopier (position « émission représentée en traits ponctués), de façon à projeter dans le plan de l'une ou l'autre de ces surfaces l'image de la fente-diaphragme 103 fournie par l'objectif 131.The
Le condensateur 102 présente une ouverture numérique relativement faible, f/6 ou f/8 par exemple. L'ouverture numérique de l'objectif 131 est déterminée par le diaphragme 132 dont l'ouverture est liée à la position du miroir 133. Lorsque le miroir est en position « réception », l'ouverture du diaphragme 132 est juste suffisante pour laisser passer le flux lumineux émanant du condensateur 102 après traversée du diaphragme 103, en l'absence de toute diffusion occasionnée par la cellule 11. Au contraire, lorsque le miroir 133 est en position émission", le diaphragme 132 est largement ouvert, de façon à laisser l'objectif 131 travailler à pleine ouverture.The capacitor 102 has a relatively small digital aperture, f / 6 or f / 8 for example. The digital aperture of the
La surface photosensible 14 peut être constituée par un papier revêtu d'une émulsion argentique, par exemple un papier à développement à chaud. Ce peut être également une couche d'un matériau photoconducteur, sélénium ou oxyde de zinc par exemple, utilisée suivant les techniques connues en photocopie électrostatique. Le dispositif de développement, de fixation et de transfert éventuel de l'information enregistrée, dispositif qui appartient à l'art connu, n'a pas été représenté sur la figure 1. La mosaïque linéaire de détecteurs 12 est disposée symétriquement à la couche 3 par rapport au miroir semi-transparent 130 et se trouve ainsi, lorsque le miroir plan 133 est en position « émission •, dans le plan conjugué du document à photocopier maintenu par les moyens de positionnement 15.The
Le télécopieur de la figure 1 possède en outre les organes mécaniques suivants :
- - un modulateur mécanique, composé d'un disque muni de fentes radiales, interposé au voisinage de la
source 100, entre cette dernière et l'objectif 102, et actionné par un moteur 105 ; - - un premier système moteur 106 permettant de translater l'ensemble constitué par les moyens d'éclairement 100, 101 et 102, le modulateur 104
et 105, le diaphragme 103, la cellule 11, le miroir semi-transparent 130, le détecteur 12et l'objectif 131. Ce déplacement, qui s'effectue suivant une direction perpendiculaire tant à l'axe optique commun des objectifs 102et 131qu'à l'axe 134 de rotation du miroir 133, permet de déplacer l'image de la source lumineuse 100 vue à travers la fente diaphragme 103 soit dans le plan de lasurface photosensible 14, soit dans le plan des moyens de positionnement 15, selon la position du miroir 133 ; - - un second système moteur 135 commandant la rotation du miroir 133 pour lui permettre d'occuper l'une ou l'autre des deux positions « réception » et « émission » précédemment mentionnées, toutes deux à 45° de l'axe optique commun aux deux objectifs 102
et 131. Eventuellement, ce même système moteur commande un déplacement continu ou pas à pas du miroir 133 de part et d'autre des deux positions moyennes définies ci-dessus, de telle sorte que l'image de lasource 100 balaye les surfaces 14ou 15 ; le système moteur 106 qui, assumant la même fonction, devient inutile, est alors supprimé ; - - un troisième système moteur, permettant le déplacement de la
surface photosensible 14. La figure 1 concerne plus spécialement le cas où lasurface photosensible 14 est une émulsion argentique disposée sur un rouleau de papier 140, la feuille étant progressivement entraînée par les deux presseurs circulaires 141, 142 entraînés par le moteur 143 ; dans l'exemple décrit, le déplacement de lasurface 14 s'effectue perpendiculairement à l'image de lasource 100 vue à travers la fente diaphragme 103. Selon une variante de l'invention, le déplacement de lasurface 14 peut également s'effectuer parallèlement à l'image de lasource 100.La surface photosensible 14 peut être également disposée sur une surface cylindrique en rotation autour de son axe, axe qui est alors disposé parallèlement à l'image de la source ; un tel arrangement est utilisable notamment lorsque l'on utilise un matériau photoconducteur selon une technique connue de la copie électrostatique ; - - un quatrième système moteur 15 assurant la translation, suivant une direction perpendiculaire au plan de la figure, des moyens de positionnement 15 ;
- - un système de commande 136 de l'ouverture du diaphragme 132.
- - A mechanical modulator, composed of a disk provided with radial slots, interposed in the vicinity of the
source 100, between the latter and the objective 102, and actuated by amotor 105; - a
first motor system 106 making it possible to translate the assembly constituted by the lighting means 100, 101 and 102, the 104 and 105, themodulator diaphragm 103, the cell 11, thesemi-transparent mirror 130, thedetector 12 andobjective 131. This displacement, which takes place in a direction perpendicular to both the common optical axis of theobjectives 102 and 131 and to theaxis 134 of rotation of themirror 133, makes it possible to move the image of thelight source 100 seen through thediaphragm slot 103 either in the plane of thephotosensitive surface 14, either in the plane of the positioning means 15, according to the position of themirror 133; - a
second motor system 135 controlling the rotation of themirror 133 to allow it to occupy one or the other of the two positions “reception” and “emission” previously mentioned, both at 45 ° from the optical axis common to the twoobjectives 102 and 131. Optionally, this same motor system controls a continuous or step-by-step movement of themirror 133 on either side of the two average positions defined above, so that the image of thesource 100 scans surfaces 14 or 15; theengine system 106 which, assuming the same function, becomes useless, is then deleted; - - A third motor system, allowing the displacement of the
photosensitive surface 14. FIG. 1 relates more particularly to the case where thephotosensitive surface 14 is a silver emulsion placed on a roll ofpaper 140, the sheet being gradually driven by the two 141, 142 driven by thecircular pressers motor 143; in the example described, the displacement of thesurface 14 takes place perpendicular to the image of thesource 100 seen through thediaphragm slot 103. According to a variant of the invention, the displacement of thesurface 14 can also be perform parallel to the image of thesource 100. Thephotosensitive surface 14 can also be arranged on a cylindrical surface in rotation about its axis, an axis which is then arranged parallel to the image of the source; such an arrangement can be used in particular when using a photoconductive material according to a known technique of electrostatic copying; - - A
fourth motor system 15 ensuring the translation, in a direction perpendicular to the plane of the figure, of the positioning means 15; - a
control system 136 for opening thediaphragm 132.
Enfin le dispositif de la figure 1 comporte un certain nombre de circuits électroniques, notamment :
- - un bloc logique de commande 16 comportant un contacteur à deux positions « émission « réception et munie d'une horloge pilote ; ce bloc contrôle le système de commande 136 du diaphragme 132 et, par le moteur 135, la position « émission » ou « réception » du miroir 133 ; il émet en outre des signaux permettant de synchroniser: à l'émission, le mouvement des moteurs 106
ou 135 assurant le balayage lumineux du document à télécopier disposé en 15, le mouvement du moteur 151 déplaçant ce même document et le fonctionnement des moyens photodétecteurs linéaires 12 ; à la réception, le mouvement du moteur 105 entraînant le disque modulateur 104, le mouvement des moteurs 106ou 135 assurant le balayage lumineux de la surface photosensible disposé en 14, le mouvement du moteur 143 assurant le déplacement de cette mêmesurface 14 et le fonctionnement de la cellule 11 ; - - un générateur de commande de lecture 170 recevant lors de la phase « émission », les impulsions de commande de provenance du
bloc logique 16 et commandant la lecture de la mosaïque linéaire de photodétecteurs 12 ; ce générateur de commande envoie vers la ligne de transmission, par le canal de l'amplificateur 171, et d'un éventuel système de compression de l'information, non représenté sur la figure, le signal SL qui comporte l'information lue par les détecteurs, et les signaux de synchronisation lignes et images ; - - un amplificateur sélecteur 180 qui reçoit et amplifie le signal SR en provenance de la ligne de transmission, et en extrait les impulsions de synchronisation vers la logique 16 ;
- -
un échantillonneur 181, sous la commande dubloc logique 16, échantillonne le signal vidéo en provenance de l'amplificateur 180 en une série d'impulsions de tension de commande distinctes à fréquence constante ; - - un convertisseur-série-
parallèle 182 également commandé parle bloc logique 16 met en mémoire les impulsions successives reçues de l'échantillonneur 181 et les applique simultanément, à intervalles de temps régulièrement espacés, par paquets de P, aux ensembles de P électrodes telles que l'électrode 3ij de la cellule 11 ; les électrodes de rang 1 de chaque ensemble reçoivent ainsi simultanément la première impulsion de tension de commande VC1 emmagasinée par la mémoire, les électrodes de rang 2 la deuxième Vcz... et les électrodes de rang P la Pème impulsion Vcp. Si la compression de l'information est utilisée pour la transmission du document, la partie réception du télécopieur doit comporter une mémoire tampon de deux à trois lignes de capacité minimale. Cette mémoire tampon constitue alors la mémoire du convertisseur série parallèle 182. - - un générateur d'impulsions de chauffage 190, qui comporte autant de sorties qu'il y a de résistances chauffantes telles que 3i dans la cellule 11 pour délivrer à ces dernières, sous la commande du
bloc logique 16, des impulsions de chauffage Ic1, IC2, ..., Ico régulièrement espacées dans le temps, en synchronisme avec les impulsions de tension de commande appliquées aux électrodes.
- - A
control logic block 16 comprising a two-position "send" receive switch and provided with a pilot clock; this block controls thecontrol system 136 of thediaphragm 132 and, by themotor 135, the "emission" or "reception" position of themirror 133; it also transmits signals making it possible to synchronize: on transmission, the movement of the 106 or 135 ensuring the light scanning of the document to be faxed arranged at 15, the movement of themotors motor 151 moving this same document and the operation of the linear photodetector means 12; on reception, the movement of themotor 105 driving themodulating disc 104, the movement of the 106 or 135 ensuring the light scanning of the photosensitive surface arranged at 14, the movement of themotors motor 143 ensuring the displacement of thissame surface 14 and the operation from cell 11; - a
reading command generator 170 receiving during the "emission" phase, the command pulses from thelogic block 16 and controlling the reading of the linear mosaic ofphotodetectors 12; this command generator sends to the transmission line, via the channel of theamplifier 171, and of a possible information compression system, not shown in the figure, the signal S L which includes the information read by detectors, and line and image synchronization signals; - - a
selector amplifier 180 which receives and amplifies the signal S R coming from the transmission line, and extracts from it the synchronization pulses towards thelogic 16; - a
sampler 181, under the control of thelogic block 16, samples the video signal coming from theamplifier 180 in a series of distinct control voltage pulses at constant frequency; - a serial-
parallel converter 182 also controlled by thelogic block 16 stores the successive pulses received from thesampler 181 and applies them simultaneously, at regularly spaced time intervals, in packets of P, to the sets of P electrodes such that the electrode 3ij of cell 11; the row 1 electrodes of each set thus simultaneously receive the first control voltage pulse V C1 stored by the memory, the row 2 electrodes the second V cz ... and the row P electrodes the P th pulse V c p. If compression of the information is used for the transmission of the document, the reception part of the fax machine must include a buffer memory of two to three lines of minimum capacity. This buffer memory then constitutes the memory of the parallelserial converter 182. - a
heating pulse generator 190, which has as many outputs as there are heating resistors such as 3i in the cell 11 for delivering to the latter, under the control oflogic block 16, heating pulses I c1 , I C2 , ..., I co regularly spaced in time, in synchronism with the control voltage pulses applied to the electrodes.
Les figures 2 à 5 se rapportent à un premier exemple de réalisation du dispositif représenté par la figure 1, destiné plus spécialement à travailler avec un réseau téléphonique classique muni d'un dispositif de compression de l'information. La caractéristique essentielle de ce premier exemple est qu'un ensemble de P lignes du document à télécopier est lu et écrit en parallèle.Figures 2 to 5 relate to a first embodiment of the device shown in Figure 1, more specifically intended to work with a conventional telephone network provided with an information compression device. The essential characteristic of this first example is that a set of P lines of the document to be faxed is read and written in parallel.
Les figures 2a, 2b et 2c montrent la constitution de la cellule 11 et représentent respectivement la face externe, de la lame 20, la face interne de cette même lame 1 et la face interne de la lame 21.FIGS. 2a, 2b and 2c show the constitution of the cell 11 and respectively represent the external face, of the
Comme le montre la figure 2a, la face externe de la lame 20, qui constitue la partie externe de la cellule dirigée vers la source lumineuse 100 comporte un revêtement opaque 200, constituée par un dépôt métallique, dans lequel est ménagée une fente rectiligne 103 laissant nue la surface de la lame transparente et qui constitue la fente-diaphragme précédemment mentionnée et désignée sous la même référence sur la figure 1.As shown in FIG. 2a, the external face of the
La figure 2b montre la configuration du dépôt conducteur transparent 31 déposé sur la face interne de la lame 20, pour constituer une résistance chauffante unique ; ce dépôt forme une bande allongée, de dimensions légèrement supérieures à celles de la fente 103 disposée sur l'autre face de la lame (représentée en traits ponctués sur la figure 2a) qu'il recouvre entièrement. Une des extrémités du dépôt 31 est reliée à la masse, l'autre reçoit les impulsions IC1 délivrées par une sortie unique du générateur 190.FIG. 2b shows the configuration of the transparent
La figure 2c montre la configuration des dépôts conducteurs transparents 311, 312...31P qui constituent l'ensemble unique de P électrodes identique garnissant la face interne de la lame 21. Sur cette figure, la position qu'occupe la fente 103 lorsque la cellule est assemblée a été représentée en traits ponctués pour permettre de situer les positions respectives dans la cellule de la fente 103, de la résistance chauffante contre électrode 31 et des électrodes 311 à 31 P. On voit que ces électrodes garnissent toute la longueur de la surface située vis-à-vis de la résistance chauffante, et ont sensiblement même longueur que cette dernière. Elles reçoivent simultanément du convertisseur série-parallèle 182 les impulsions de tension de commande VC1, Vc2, ... Vcp.FIG. 2c shows the configuration of the transparent
La figure 3 montre l'agencement, dans ce premier exemple de réalisation, de la mosaïque linéaire de détecteurs 12, et du générateur de commande de lecture 170 qui lui est associé.FIG. 3 shows the arrangement, in this first embodiment, of the linear mosaic of
La mosaïque 12 comporte P détecteurs photo-conducteurs identiques alignés 121, 122, ... 12P, soit autant d'éléments qu'il y a d'électrodes 311, ..., 31 P dans la cellule 11. Les traits ponctués représentent l'image au grandissement 1 de la fente-diaphragme 103, projetée dans le plan 15 par l'objectif 131 et reprojetée par ce même objectif et le miroir semi-transparent 130, dans le plan de la mosaïque linéaire 12. Les surfaces sensibles des détecteurs sont alignées pour couvrir la totalité de cette image.The mosaic 12 comprises P identical aligned photo-
Le générateur de commande 170 comporte une source de tension E, reliée à une borne commune des détecteurs, P interrupteurs I1, I2, ..., IP permettent chacun de relier à la masse, par le canal d'une résistance de charge commune R, l'autre borne du détecteur correspondant à un bloc de commande C déclenchant, en fonction du signal reçu du bloc logique 16, la fermeture momentanée successivement de chaque interrupteur. Le signal de lecture, prélevé en amont de la résistance R, est envoyé à l'entrée de l'amplificateur 171.The
Le fonctionnement du télécopieur, suivant ce premier exemple de réalisation, s'effectue comme suit :The operation of the fax machine, according to this first exemplary embodiment, is carried out as follows:
La mise sur position « émission du bloc logique 16 entraîne le déclenchement d'une impulsion de chauffage appliquée à la résistance chauffante 31 ; la chaleur dégagée porte temporairement la couche 3 de matériau mésomorphe de la phase smectique en phase liquide isotrope ; pendant le retour subséquent de la couche 3 en phase smectique, le bloc logique 16 déclenche, par l'intermédiaire des circuits 181 et 182, P impulsions de tension de commande identiques, de valeur maximale, qui sont appliquées aux P électrodes 311 .... 31 P de la cellule et provoquent l'orientation uniforme, pour un temps indéterminé, de la couche 3. La cellule 11 est alors uniformément transparente.Putting on position “emission of the
Simultanément, le bloc logique 16 a mis le modulateur 104 à l'arrêt sur une position laissant passer la lumière en provenance de la source 100, ouvert au maximum le diaphragme 132, mis le miroir 133 en position « émission », puis déclenché le balayage du document disposé en 15 en mettant en marche soit le moteur 106, soit le moteur 135 suivant la version choisie.Simultaneously, the
L'image de la source 100, projetée par le condensateur 102, illumine la fente-diaphragme 103, dont l'image est projetée par l'objectif 131 et le miroir 133, sur le document à photocopier disposé dans les moyens de positionnement 15. Comme le montre la figure 4, le segment lumineux ainsi formé éclaire le coin haut gauche du document à télécopier et le balaye d'un mouvement continu suivant la direction « lignes » de la gauche vers la droite selon la direction indiquée par la flèche fi. Lorsque le segment lumineux a atteint le bord extrême droit, le bloc logique 16 met en marche le moteur pas à pas 151 qui déplace les moyens de positionnement 15 suivant la direction indiquée par la flèche F1 (direction « colonhes ») d'une longueur égale à celle du trait lumineux, puis inverse le mpuvement des moteurs 106 ou 135 ; le balayage « lignes repart alors en sens contraire, suivant la direction indiquée par la flèche F2. Les deux mouvements alternés se poursuivent jusqu'à ce que le trait lumineux ait balayé la totalité de la page.The image of the
L'objectif 131 reforme par l'intermédiaire du miroir semi-transparent 130, l'image de la partie éclairée sur la mosaïque linéaire de détecteurs 12. La résistance de chaque élément est modulée en fonction de l'éclairement reçu, qui dépend de la plus ou moins grande absorption, vis-à-vis du rayonnement lumineux, du point correspondant du document à transmettre disposé dans le plan 15. Le générateur de commande 170 permet de lire successivement, toujours dans le même ordre, les variations de résistance des photoconducteurs 121, ..., 12P, qui apparaissent sous forme de variations de tension aux bornes de la résistance R. Ces variations, amplifiées par l'amplificateur 171, constituent le signal transmis SL. La lecture de la matrice demande un temps t1, à raison de tl/P par éléments. Si 11 est la largeur de la fente-diaphragme 103, et g le grandissement linéaire de l'objectif 131, on adoptera comme vitesse de déplacement v du trait lumineux dans le plan 15 :
- v = g · l1/t1.
- v = g · l 1 / t 1 .
Une page de document, de largeur L1 et de longueur L2 se trouve ainsi analysée sous forme de NL Ne points indépendants, le nombre de points par lignes NL et de lignes par pages Ne étant respectivement :
- NL=L1/g·l1;
- NC =P·L2/g · I2
(I2 étant la longueur de la fente-diaphragme 103). P lignes du document sont ainsi lues simultanément. Le temps mis par le dispositif pour lire simultanément les P lignes est :
- TL = t1 Ll/g L1
et le temps de lecture d'une page :
- T = t1 L1 L2/g2 · l1 L1.
- N L = L 1 / g · l 1 ;
- N C = P · L 2 / g · I 2
(I 2 being the length of the diaphragm slot 103). P lines of the document are thus read simultaneously. The time taken by the device to read the P lines simultaneously is:
- T L = t 1 L l / g L 1
and the reading time of a page:
- T = t 1 L 1 L 2 / g 2 · l 1 L 1 .
La mise sur position « réception » du bloc logique 16 entraîne la fermeture du diaphragme 132 sur l'ouverture minimale et met le miroir 133 en position « réception ». Une impulsion « début de lecture » fournie par le télécopieur de lecture, met en marche le moteur 105 du modulateur mécanique 104 et les moteurs 106 ou 135 permettant le balayage de la surface photosensible 14.Putting the
Le signal SR reçu par l'amplificateur 180, puis découpé en impulsions de fréquence P/t1 par l'échantillonneur 181, est mis en mémoire par séries de P impulsions dans le convertisseur série-parallèle 182.The signal S R received by the
Le diagramme de la figure 5 montre comment ce convertisseur 182 applique ces impulsions aux électrodes de la cellule 11, en synchronisme avec les impulsions de chauffage et les impulsions lumineuses, le tout sous commande du bloc-logique 16. Il représente en fonction du temps t :
- - dans la partie supérieure les variations de tension appliquées par le générateur d'impulsions de chauffage 190 aux bornes de la résistance chauffante 31 ;
- - dans les parties intermédiaires les impulsions de tension de commande appliquées par le convertisseur série-
parallèle 182 311, 312 ..., 31P ;aux électrodes - - dans la partie inférieure, les variations d'intensité lumineuse reçues au niveau de la fente-
diaphragme 103, en provenance de la source lumineuse 100 à travers le modulateur 104.
- - in the upper part the voltage variations applied by the
heating pulse generator 190 at the terminals of theheating resistor 31; - - in the intermediate parts, the control voltage pulses applied by the series-
parallel converter 182 to the 311, 312 ..., 31P;electrodes - in the lower part, the variations in light intensity received at the level of the
diaphragm slot 103, coming from thelight source 100 through themodulator 104.
Le générateur 190 envoie dans la résistance 31, à la fréquence 1/tl, une impulsion de chauffage de durée t1/r (où r est supérieure à l'unité) qui, faisant transiter la couche 3 de la phase smectique en phase liquide isotrope, efface toute information précédemment enregistrée.The
Dès que cette impulsion est terminée, le convertisseur 182 applique simultanément chacune des P impulsions précédemment mises en mémoire aux P électrodes 311, ..., 31P, qui reçoivent ainsi des tensions de commande respectivement proportionnelles aux signaux délivrés par les détecteurs 121, 122, ..., 12P de la mosaïque 12 du télécopieur émetteur. Ces impulsions sont appliquées à la fréquence 1/t1 pendant une durée : mtl/r (m étant supérieur à l'unité et inférieur à r).As soon as this pulse is finished, the
La contre-électrode et résistance chauffante 31 étant alors à la masse, les électrodes engendrent, dans les éléments correspondants de la couche mésomorphe 3 qui transitent tous de la phase liquide à la phase smectique, des champs électriques proportionnels à la tension appliquée à l'électrode correspondante ; un champ inférieur à une valeur seuil entraîne le retour à une structure smectique désordonnée, donc diffusante, et le champ maximum le retour à une structure ordonnée, donc transparente. La cellule linéaire 11 reproduit ainsi, sous forme de variations du coefficient de diffusion, les variations de luminosité de l'élément de colonne du document transmis telles qu'elles sont mesurées par la mosaïque 12 du télécopieur émetteur. Ces variations du coefficient de diffusion subsistent jusqu'à leur effacement par l'impulsion de chauffage suivante.The counter-electrode and
Lorsque les impulsions de tension de commande ont pris fin, le modulateur mécanique 104 démasque la source lumineuse 100, qui illumine la fente diaphragme 103. Ceux des éléments de la couche 3 qui sont en phase smectique ordonnée, donc non diffusants, ne modifient pas le trajet du faisceau lumineux incident, qui traverse dans sa totalité le diaphragme 132 ; la couche photosensible 14 reçoit pour ces points l'éclairement maximal. Par contre, plus la structure des éléments de la couche 3 est désordonnée, plus ces éléments sont diffusants et envoient une fraction importante au flux lumineux ayant traversé la fente-diaphragme 103 en dehors de l'ouverture du diaphragme 132, ouverture qui, comme précédemment indiquée est, en position « réception », juste suffisante pour laisser passer le flux non diffusé ; il s'ensuit que la couche photosensible reçoit d'autant moins d'énergie lumineuse que le point correspondant des moyens d'affichage intermédiaires constitués par la cellule 11 est plus diffusant. Les impulsions lumineuses, qui se répètent également à une fréquence 1/tI, ont une durée (r - m - 1)t1/r.When the control voltage pulses have ended, the
Chaque impulsion lumineuse permet l'enregistrement par la surface photosensible d'un segment de colonne comportant P points. Après NL impulsions, P lignes consécutives du document transmis ont été ainsi enregistrées. Un top de synchronisation ligne, en provenance de l'émetteur, déclenche le moteur pas-à-pas 143, qui fait avancer la surface photosensible 14 d'une longueur égale à celle de l'image des P points formant le segment de colonne. Les moteurs de balayage 106 ou 135 inversent alors leur sens de marche, pour l'enregistrement des P lignes suivantes. Contrairement à ce qui est représenté sur la figure 1, le déplacement de la surface photosensible 14 s'effectue suivant une direction perpendiculaire au plan de la figure.Each light pulse allows the recording by the photosensitive surface of a column segment comprising P points. After N L pulses, P consecutive lines of the transmitted document were thus recorded. A line synchronization signal from the transmitter triggers the stepping
A titre d'exemple de réalisation pratique, la fente-diaphragme 103 présente une ouverture rectangulaire de largeur I1 = 25 10-3 mm et de longueur I2 = 100 mm. Les électrodes 311, ..., 31 P et les photodétecteurs 211, .., 21 P sont au nombre de P = 20, leur largeur est de 30 µm, leur longueur (orientée dans le sens de la longueur de la fente 103) de 45 µm, l'espacement entre deux électrodes consécutives étant de 5 µm. La résistance chauffante 31 a une longueur de 1,05 mm, une largeur de 30 µm ; le quotient de sa résistivité par son épaisseur a une valeur RO = 12 Ω ; la résistance de l'élément 31 est donc de l'ordre de 400 Ω. Les impulsions de chauffage ont une fréquence de 1 000 Hz, soit t = 1 ms ; les durées des impulsions : de chauffage, de tension de commande et de lumière sont respectivement 0,1 ms (r = 10), 0,7 ms (m = 7) et 0,2 ms. L'objectif 131 travaille à un grandissement g = 5.By way of practical example, the
Dans ces conditions, une page dactylographiée, de format 21 x 27 cm2 est transcrite avec une définition élevée de NL = 1 680 points/ligne et Nc = 1 080 lignes/page, soit un total de 1,8106 points/page.Compte-tenu de ce que le dispositif permet d'inscrire un segment de colonne de 20 points en 1 ms, l'inscription d'une page entière demande environ 90 s. Cette vitesse d'inscription est compatible avec la vitesse de transcription d'une ligne téléphonique normale (2400 bauds) travaillant en compression d'information sans transmettre les demi-teintes.Under these conditions, a typed page, format 21 x 27 cm 2 is transcribed with a high definition of N L = 1,680 dots / line and N c = 1,080 lines / page, for a total of 1,810 6 dots / page. Taking into account that the device makes it possible to register a column segment of 20 points in 1 ms, the registration of an entire page requires approximately 90 s. This writing speed is compatible with the transcription speed of a normal telephone line (2400 baud) working in information compression without transmitting the halftones.
Les figures 5 et 6 se rapportent à un deuxième exemple de réalisation de l'invention, permettant d'obtenir un document transmis présentant une définition aussi élevée que le premier, mais avec une vitesse supérieure. Ce dispositif est conçu pour être couplé à une ligne de transmission de données à grand débit. La cellule 11 de la figure 1 est conçue pour afficher une ligne entière du document transmis et sa commande, aussi bien que celle de la mosaïque linéaire de détecteurs 12, s'effectue par multiplexage.Figures 5 and 6 relate to a second embodiment of the invention, for obtaining a transmitted document having a definition as high as the first, but with a higher speed. This device is designed to be coupled to a high speed data transmission line. The cell 11 in FIG. 1 is designed to display an entire line of the transmitted document and its control, as well as that of the linear mosaic of
La figure 6, relative à la partie «émetteur du dispositif, montre l'agencement d'une mosaïque linéaire de photo-détecteurs comprenant Q ensembles de chacun P photo-conducteurs, où, pour simplifier l'exposé, les valeurs de P et Q ont été réduites à P = 4 et Q = 3. Elle montre également le schéma du générateur de commande 170 associé, qui effectue la lecture des photoconducteurs par multiplexage.FIG. 6, relating to the “emitter of the device” part, shows the arrangement of a linear mosaic of photo-detectors comprising Q sets of each P photo-conductors, where, to simplify the description, the values of P and Q have been reduced to P = 4 and Q = 3. It also shows the diagram of the associated
Les 12 détecteurs 211 à 214, 221 à 224 et 231 à 234 sont alignés, régulièrement espacés, pour couvrir l'image de la fente-diaphragme 103, fournie, comme dans la première version, par l'objectif 131 et le miroir semi-transparent 130. Les premières bornes des photoconducteurs d'un même ensemble 211 à 214, 221 à 224 ou 231 à 234 sont interconnectées ; elles sont reliées par trois lignes distinctes à un même pôle d'un générateur de tension E1 par le canal de trois interrupteurs J1, J2 et J3, électriquement commandés par un bloc de commande C1, piloté par le signal provenant du bloc logique 16. Les interrupteurs J1, J2, J3, le générateur E1 et le bloc de commande C1 font partie du générateur de commande 170 ; en font également partie quatre autres interrupteurs J1, J2, J3 et J4, eux aussi électriquement commandés par le bloc C1, et une résistance de charge commune R1. Les secondes bornes des photo-conducteurs de rang 1 de chaque ensemble, à savoir les photo-conducteurs 211, 221 et 213 sont interconnectées et débitent sur la résistance R1 par le canal de l'interrupteur J1 ; il en va de même pour les secondes bornes des photoconducteurs de rang 2 : 212, 222 et 232 par le canal de l'interrupteur J2, celles des photo-conducteurs de rang 3 : 213, 223 et 233 par le canal de l'interrupteurJ3 et celles de rang 4 : 214, 224 et 234 par le canal de l'interrupteur J4. Le signal lu par les photoconducteurs est prélevé sur la borne amont de la résistance R1 et envoyé à l'entrée de l'amplificateur 171.The 12
La longueur de la fente-diaphragme 103 et le grandissement g de l'objectif 131 étant calculés pour que l'image de la fente 103 couvre une ligne du document à télécopier, la mosaïque linéaire 12 permet de lire point par point la totalité de cette même ligne. A cet effet, le bloc Ci maintenant fermé le seul interrupteur J1, commande la fermeture, pendant des intervalles de temps égaux, successivement des interrupteurs J1, J2, J3 et J4. Les mêmes séquences se reproduisent avec J2 fermé et J1, J3 ouverts, puis J3 fermé et J1, J2 ouverts, de telle façon que la totalité des photoconducteurs de la mosaïque débitent successivement dans la résistance R1.The length of the
Le passage à la lecture de la ligne suivante s'effectue alors, soit en déplaçant l'image de la fente-diaphragme 103 par un mouvement pas-à-pas des moteurs 104 ou 135, soit en déplaçant le document lui- même par un mouvement pas-à-pas du moteur 151 ; dans ce cas, contrairement à ce qu'indique la figure 1, la translation des moyens de positionnement 15 s'effectue dans le plan de la figure, parallèlement à l'axe optique commun des objectifs 102 et 131. Dès que la translation est effectuée, le même cycle de lecture des photo-détecteurs de la mosaïque 12 se reproduit. Ces actions alternées : lecture point par point d'une ligne-translation à la ligne suivante, se répètent jusqu'à lecture totale de la page.Reading to the next line is then carried out either by moving the image of the
Les figures 7a et 7b se rapportent à la partie récepteur du télécopieur et montrent respectivement la disposition des résistances chauffantes et des électrodes sur les faces internes des lames 20 et 21, ainsi que le schéma des connexions destinées à les commander.FIGS. 7a and 7b relate to the receiving part of the facsimile machine and respectively show the arrangement of the heating resistors and the electrodes on the internal faces of the
La figure 7a représente, dans une version simplifiée, la configuration des dépôts conducteurs transparents disposés sur la face interne de la lame 20. Ces dépôts forment Q = 3 résistances distinctes 31, 32 et 33, placées bout à bout et couvrant toute la surface de la fente-diaphragme 103 ; cette dernière est disposée comme dans le premier exemple de réalisation, et conformément à la figure 2a, sur la face externe de cette même lame. Chaque résistance a une de ses bornes reliée à la masse ; aux trois autres bornes aboutissent trois lignes distinctes 301, 302 et 303, véhiculant les impulsions de chauffage IC1, IC2 et IC3 en provenance du générateur d'impulsions de chauffage 190.FIG. 7a represents, in a simplified version, the configuration of the transparent conductive deposits arranged on the internal face of the
La figure 7b représente, toujours dans la même version simplifiée, les dépôts conducteurs transparents disposés sur la face interne de la lame 21 pour faire office d'électrodes 3ij. Pour faciliter la compréhension du dispositif, les résistances 31, 32 et 33 qui leur font vis-à-vis ont été, sur cette même figure, représentées en traits ponctués. La cellule comporte Q = 3 ensembles (ou groupes) de P = 4 électrodes identiques. Les électrodes d'un même ensemble, par exemple les électrodes 321 à 324, sont disposées vis-à-vis d'une même résistance en l'ocurrence l'électrode 32. Les dimensions et le pas des électrodes sont identiques aux dimensions et au pas des surfaces sensibles des photo-détecteurs comportant la mosaïque linéaire, représentée par la figure 6.FIG. 7b represents, still in the same simplified version, the transparent conductive deposits arranged on the internal face of the
Les électrodes de rang j des 3 ensembles : 31j, 32j et 33j sont connectées à une ligne commune 34j, reliée à l'une des bornes de sortie du convertisseur série-parallèle 182 pour recevoir les impulsions de tension de commande Vcj ; ainsi les trois électrodes de rang 3 : 313, 323 et 333 sont reliées à la ligne unique 343 pour recevoir les impulsions Vc3.The row j electrodes of the 3 sets: 31j, 32j and 33j are connected to a common line 34j, connected to one of the output terminals of the series-
L'inscription d'une ligne de rang n sur la surface photosensible 14 s'effectue comme suit. On prendra comme instantde départ le moment où la ligne de rang n - 1, inscrite dans la cellule 11 sous la forme de P x Q points distincts (soit 12 points dans le cas de la version simplifiée décrite par les figures 6, 7a et 7b) vient d'être projetée sur la surface 14. Les impulsions de chauffage IC1, IC2, IC3 ont toutes même durée t, et se succèdent à la fréquence 1/t,. La chaleur dégagée par chaque impulsion dans la résistance correspondante porte momentanément la portion adjacente de la couche 3 en phase isotrope et efface l'information qui y était précédemment enregistrée.The inscription of a row of row n on the
La durée t, de la première impulsion de chauffage Ici appliquée à la résistance 31 est mise à profit pour déplacer de l'écartement entre deux lignes consécutives soit l'image projetée sur la surface 14 grâce à un mouvement pas-à-pas des moteurs 106 à 135, soit la surface photosensible 14 elle-même par un mouvement pas-à-pas du moteur 143, selon la version choisie du dispositif. Pendant que la seconde impulsion de chauffage IC2 est appliquée à la résistance 32, le convertisseur série-parallèle 182 applique simultanément, pendant un temps t1, sur les quatre lignes 341 à 344 les impulsions de tension de commande VC1 à VC4, qui sont, dans l'ordre, les quatre premières impulsions échantillonnant le signal vidéo correspondant au début de la ligne n. Un même signal, VC1 par exemple, se trouve ainsi appliqué à trois électrodes différentes : 311, 321 et 331 ; mais seule la tension appliquée à l'électrode 311 modifie les propriétés optiques de la portion adjacente de la couche 3 ; en effet, seule la portion de la couche 3 faisant face à la résistance 31 est dans l'étape de refroidissement de la phase liquide à la phase smectique. Les quatre premiers signaux sont ainsi enregistrés uniquement dans les portions de la couche 3 comprises entre la résistance chauffante 31 et les électrodes 311 à 314. Comme précédemment expliqué, l'enregistrement se fait sous forme de variations du coefficient de diffusion, la diffusion étant d'autant plus prononcée que l'impulsion de tension de commande est plus faible et se maintenant tant que l'élément n'est pas à nouveau porté en phase liquide.The duration t, of the first heating pulse Here applied to the
D'une façon plus générale, les P impulsions de commande simultanément délivrées par le convertisseur 182 à l'ensemble des électrodes pendant la durée de l'impulsion de chauffage appliquée à la résistance 3j agissent sur le cristal liquide au seul niveau de la résistance 3 (j - 1). Le temps t1 doit être suffisant pour permettre :
- - d'une part, à l'impulsion de tension d'ordonner éventuellement les molécules du matériau mésomorphe afin de contrecarrer, lors du refroidissement pendant la transition nématique-smectique, l'établissement spontané d'un état désordonné diffusant ;
- - et d'autre part, un refroidissement suffisant de la couche interdisant aux impulsions de tension ultérieures d'exercer leur action orientatrice.
- - on the one hand, the voltage pulse to possibly order the molecules of the mesomorphic material in order to counteract, during cooling during the nematic-smectic transition, the spontaneous establishment of a disordered diffusing state;
- - And on the other hand, sufficient cooling of the layer preventing subsequent voltage pulses from exerting their orienting action.
Des valeurs de t, de l'ordre de 0,5 ms répondent à ce double impératif lorsque l'on utilise comme matériau mésomorphe le C. O. B. précédemment cité sous une épaisseur d'une dizaine de microns.Values of t, of the order of 0.5 ms, meet this double imperative when using the C.O.B. cited above as a mesomorphic material with a thickness of about ten microns.
Lorsque la totalité de la ligne a été enregistrée selon le processus décrit ci-dessus, processus qui a demandé le temps Qt, (soit 3t, dans la version simplifiée décrite), le modulateur 104 laisse apparaître la source 100 pendant une durée t2 suffisante pour permettre à la couche photo-sensible 14 d'enregistrer la ligne n intermédiairement affichée par la cellule 11. Un cycle identique se reproduit alors pour l'enregistrement de la ligne de rang n + 1.When the entire line has been recorded according to the process described above, process which required the time Qt, (ie 3t, in the simplified version described), the
A titre d'exemple d'application de ce deuxième type de réalisation du dispositif selon l'invention, on adopte, pour la fente-diaphragme 103, une largeur l1 = 60 µm et une longueur 12 = 52,5 mm, l'objectif 131 travaillant au grandissement 4. Les résistances chauffantes sont au nombre de Q = 36, écartées de 5 µ les unes des autres et présentent une valeur R = 10 n. A chaque résistance sont superposées P = 48 électrodes de 65 µm sur 25 µm, espacées les unes des autres de 5 µm. Une page 21 cm x 27 cm est ainsi reproduite sous forme de 1 200 lignes de P x Q = 1 728 points chacune, par une cellule ne demandant que P + Q = 84 entrées.As an example of application of this second type of embodiment of the device according to the invention, the width l 1 = 60 μm and the length 1 2 = 52.5 mm, l are adopted for the
En adoptant pour t, une valeur de 0,5 ms, et pour t2 une valeur de 1 ms, la durée totale d'inscription d'une ligne est de 19 ms, soit 23 s pour l'inscription d'une page. En se référant aux caractéristiques moyennes de sensibilité des papiers à revêtement argentique développables à chaud, on constate qu'on peut utiliser, pour la source 100 une lampe à filament de tungstène dont la puissance est de l'ordre de 50 watts. La puissance moyenne dissipée par les éléments résistifs de la cellule est de l'ordre de 30 mwatts.By adopting for t, a value of 0.5 ms, and for t 2 a value of 1 ms, the total duration of inscription of a line is 19 ms, that is to say 23 s for the inscription of a page. Referring to the average sensitivity characteristics of heat-developable silver-coated papers, it can be seen that a source of tungsten filament lamp whose power is of the order of 50 watts can be used for
Sans quitter le cadre de la présente invention, il est possible de disperser au sein du matériau mésomorphe des particules présentant une direction privilégiée d'absorption de la lumière et dont l'orientation est commandée par celle du matériau mésomorphe, conformément à la demande de brevet en France, déposée le 3 Décembre 1976 par la Demanderesse sous le numéro d'enregistrement national 76 36 532 et intitulée : « Cellule à cristal liquide •. Les variations de coefficient de diffusion de la couche mésomorphe 3 sont alors renforcées par des variations de coefficient d'absorption, ce qui permet de travailler avec des objectifs 102 et 131 plus ouverts et de supprimer le diaphragme 132.Without departing from the scope of the present invention, it is possible to disperse within the mesomorphic material particles having a preferred direction of light absorption and the orientation of which is controlled by that of the mesomorphic material, in accordance with the patent application. in France, filed on December 3, 1976 by the Applicant under the national registration number 76 36 532 and entitled: “Liquid crystal cell •. Variations in the diffusion coefficient of the
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